Главная Измерительная установка - комплекс средств измерений



крейтом. Размер крейта 482,5 х 221,5 мм. Крейты объединяются в стойки, совокупность которых вместе с ЭВМ образует АИС. В каждый крейт может быть помещено 25 выдвижных модулей шириной 17,2 мм и высотой 221 мм, при этом 2 модуля используются для соединения с программно-управляющим устройством (контроллером), а 23 являются модулями ввода-вывода измерительной информации. Каждый модуль с помощью 86 плоских контактов вставляется в pasbeNi, расположенный на задней панели крейта, и через этот разъем соединяется с кабельной системой крейта. Каналы передачи данных включаются в магистраль интерфейса, проходящую через все функциональные модули и связывающую их с блоками управления и контроллером. В магистрали разделены шины передачи данных, команд и адресов. Она обеспечивает скорость обмена до 10® посылок/мин.

Система КАМАК приспособлена для интенсивных потоков информации и может функционировать только в лабораторных условиях: пластинчатый 86-контакгный разъем быстро выходит из строя при транспортировке. Для производства печатных плат сменных модулей неудобны принятые в КАМАКе дюймовые размеры: требуется специально переналаживать оборудование для производства печатных плат. Кроме того, в большом числе случаев при решении новых измерительных задач модули приходится создавать заново, хотя для традиционных задач имеются и серийно выпускаемые модули. Все это ограничивает область применения системы КАМАК в ее современном конструктивном оформлении лабораторными измерениями, проводимыми обычно в научно-исследовательских учреждениях.

Международный стандарт МЭК 625.1 предоставляет возможность создавать различные АИС по приборно-модульному принципу. Основой для агрегатирования про-фаммно-управляемых приборов-модулей, каждый из которых может функционировать и автономно, и в составе АИС, в стандарте МЭК 625.1, как и в системе KAMAIC, является наличие стандартного интерфейса, представляющего собой совокупность электрических, механических и программных средств для соединения между собой объекта измерений с необходимыми приборами-модулями, измерительными преобразователями, ЭВМ (мини-ЭВМ). Иногда под интерфейсом понимают только канал (шину) общего пользования, но это ошибочное представление. Сама шина не позволит управлять элемента-

ми АИС, если в каждом из приборов-модулей не будет иметься встроенный интерфейсный модуль (например, микропроцессор) или каждому прибору-модулю не будет придано адаптирующее устройство, с помощью которого прибор-модуль может быть подсоединен к стандартной шине. Сочетание канала общего пользования (КОП), встроенных в приборы-модули интф-фейсных функций, а также определенных программ управления приборами-модулями (а в необходимых случаях и объектом измерений), порядка обмена информацией образует интерфейс. Отсюда следует, что необходимо стремиться к единому стандартному интерфейсу, разрабатывая приборы-модули с учетом конструктивов этого интерфейса. В противном случае при афегатировании приборов-модулей в АИС окажется необходимым создавать адаптерные устройства, что сушественно усложняет и удорожает АИС, лишает их преимуществ, обеспечиваемых применением серийных приборов-модулей.

В настояшее время зарубежные фирмы, производящие автоматизированные РИП, используют стандарт МЭК 625.1 для обеспечения возможности их использования в АИС. В нашей стране также стали производиться автоматизированные РИП, имеющие встроенные интерфейсные модули в соответствии с ГОСТ 26.003 - 80. Автоматизированная измерительная система в этом случае может быть представлена в виде, показанном на рис. 1.1,о: к КОП подсоединяются объект измерений, набор измерительных приборов-модулей, мини-ЭВМ или контроллер и другие вспомогательные устройства (например, цифропечатающее). При разработке программы работы АИС определяются и задаются порядок коммутации измерительных цепей в объекте измфений и приборах-модулях, маршруты сигналов управления, синхронизации и измеренных данных и др. Команды управления, синхронизации и данных передаются по специально выделенным линиям КОП (рис. 1.1,6). С помощью контроллера или мини-ЭВМ источники запрашиваемой информации, очфед-ность обслуживания, адресаты передачи и приема сообщений устанавливаются таким образом, чтобы все приборы-модули и объект измфений действовали как единая система. Особенно большие возможности создания АИС открьшаются при использовании автоматизированных приборов-модулей со встроенными микропроцессорами, поскольку в таких приборах и в интерфейсе обеспечивается единый, побайтный, обмен



Объект измерений Шина связи с объектом tttttt

Блок сопряжения

Стимулирутощие сигналы

Контроллер (мини-ЭВК)

Коммутатор

-7>-

Блок генераторов сигналов

Цифровой вольтметр

Электронно-счетный частотомер

Измеритель мощности

Канал общего пользования (КОП)

Шина данных (8 линий) < Шина синхронизации (3 линии) < Шина управления (5 линий) <

Рис. 1.1. Объединение средств измерений и средств вычислительной техники в агрегатированную автоматизированную измерительную систему с помощью приборного интерфейса типа

МЭК 625.1 (ГОСТ 26.003 - 80):

а - структурная схема агрегатирования средств измерений; б - состав канала общего пользования

информацией. В большинстве случаев в одном микропроцессоре одновременно удается совместить функции программного управления прибором и интерфейсные функции. Магистраль интерфейса (КОП) состоит из 16 линий: по 8 из них производится асинхронная передача и прием информации последовательно байтами; 3 линии служат для передачи сигналов синхронизации (сигналы готовности, сигналы-квитанции сопровождения измерительной информации); 5 линий предназначены для передачи сигналов управления интерфейсом (начало передачи, конец передачи, запрос на обслуживание и т. д.).

Магистраль интерфейса представляет собой гибкий кабель, на каждом конце которого имеется один двусторонний разъем с винтовыми зажимами, что обеспечивает установку одного разъема на другой. Максимальная длина магистрали 20 м. К ней может быть подсоединено 15 различных приборов и управляющих устройств. Если требуется удлинить магистраль или увеличить число приборов (сверх 15), то с помошью так называемого терминального блока магистраль может быть удлинена еще до 20 м. При этом передача сигналов осуществляется последовательно (по битам). В настоящее время получены возможности значительного (для решаемых большинством АИС контрольно-диагностических задач - практиче-

ски неограниченного) увеличения длины магистрали интерфейса за счет использования волоконно-оптических линий связи. При этом по линии связи обмен информацией производится последовательно битами.

Интерфейс МЭК 625.1 предоставляет пользователю практически одинаковые возможности с КАМАКом, но облегчает создание АИС, поскольку исключается необходимость применения специальных конструкций крейтов и вставных функциональных блоков. При этом область применения АИС определяется только возможностями серийно изготавливаемых приборов-модулей, приспособленных, как правило, к работе не только в лабораторных, но и в достаточно жестких условиях (при повышенных и пониженных температурах, транспортировке и т. д.).

Универсальные АИС, создаваемые на основе изложенных принципов (особенно на основе приборно-модульного принципа), имеют существенные преимущества перед так называемыми индивидуальными АИС (АСК), которые специально создаются для контроля работоспособности тех или иных объектов радиоэлектронной аппаратуры. Во-первых, модульность конструкции АИС на стандартном интерфейсе дает возможность легко изменять структуру измерительных задач, подсоединяя к КОП вместо одних приборов-модулей другие. Во-вторых, при внесении конструктивных (вплоть до



принципиальных) изменений в контролируемый объект индивидуальная АИС обычно 1акже требует соответствующих конструктивных (вплоть до принципиальных) изменений, в то время как в АИС на стандартном интерфейсе достаточно изменить программу управления при необходимости подсоединить дополнительные приборы-модули (отсоединить переставшие быть необходимыми). В-третьих, метрологически приборы-модули всегда обеспечены (включены в соответствующую государственную поверочную схему), а измерительные приборы индивидуальной АИС во многих случаях метрологически вообще не обеспечены. В-четвертых, при необходимости приборы-модули отстыковываются от АИС и применяются автономно (они имеют и автономное управление). В-пятых, разработка индивидуальной АИС требует большого времени, а изготовление АИС достаточно дорого. Создание универсальных АИС с использованием серийно выпускаемых приборов-модулей и мини-ЭВМ обходится с меньшими затратами сил и средств: индивидуальным в таких АИС является программное обеспечение применительно к конкретному объекту измерений и в некоторых случаях - создание измерительных преобразователей (датчиков), коммутаторов.

К недостаткам универсальных АИС иногда относят наличие избыточной информации, в частности по точности измерений, обеспечиваемой приборами-модулями. Действительно, многие индивидуальные АСК при контроле работоспособности радиоэлектронной аппаратуры дают общую информацию годен -негоден, в норме -не в норме, т. е. не требуют высокой точности измерений. Однако когда АСК дал сигнал о негодности для отыскания неисправности приходится применять другие измерительные приборы с достаточной точностью, т. е. приборы-модули или им соответствующие. Следовательно, помимо АСК для обслуживания образцов радиоэлектронной аппаратуры требуется иметь еще и достаточный парк дискретных приборов. Автоматизированная измерительная система на основе стандартного интерфейса и серийных дискретных приборов-модулей совмещает в себе функции АСК низкой точности и дополнительного парка дискретных приборов, поскольку такая АИС может иметь два режима работы: контроля и измерений. В режиме контроля производятся с точностью, обеспечиваемой приборами-модулями, измерения параметров контролируемого объекта, но в соответствии с программой на оконечном устройстве

(пифропечатающем устройстве, дисплее и т. д.) индицируется только упрощенная информация (годен - не годен, в норме - не в норме). Поскольку результаты измерений занесены в память мини-ЭВМ, то в режиме измерений отражаются результаты измерений по всей программе или только результат измерений параметров неисправного блока (узла). Кроме того, индивидуальные АСК обычно применимы только при одном из видов обслуживания объекта измерений (например, перед непосредственным применением). Универсальные АИС применимы и при других видах обслуживания (профилактических работах с углубленным контролем, ремонтных работах и т. д.). При этом изменяется только программа управления, а конструкция во многих случаях не изменяется.

В настоящее время для обеспечения простоты и удобства построения АИС на стандартном интерфейсе создаются стандартные (специализированные) контроллеры, обеспечивающие управление отдельными приборами-модулями и имеющие два режима работы: программирования и измерений. В режиме программирования оператор, имеющий средний уровень подготовки по математическому программированию, вырабатывает, редактирует и отлаживает необходимую (исходную) программу измерений: например, используется расширенный вариант языка БЕЙСИК - добавлены операторы, специфичные для обеспечения работы через КОП.

В режиме измерений реализуется исходная программа и результаты измерений отражаются в цифровом или графическом виде (в последнем случае необходимо совместно с контроллером использовать графический терминал).

Автоматизированные измерительные системы, построенные на основе стандартного интерфейса (МЭК 625.1 или КАМАК), достаточно гибки по выполняемым функциям, сравнительно компактны, надежны (в случае применения серийных приборов-модулей) и по сравнению с индивидуальными АИС обладают небольшой массой. Создание парка приспособленных к агрегатированию на основе стандартного интерфейса МЭК 625.1 приборов-модулей со встроенными микропроцессорами обеспечит в ближайшие годы решение задач автоматизации измерений как при автономном применении этих приборов, так и в составе АИС. Этим будет также оптимально решена задача универсализации и унификации средств измерений общего применения.



0 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


0.013